煤礦用新型防火材料探析

王剛

(兗州煤業股份有限公司興隆莊煤礦,山東兗州 272102)

煤礦用新型防火材料探析

王剛

(兗州煤業股份有限公司興隆莊煤礦,山東兗州 272102)

本文首先介紹了煤礦火災給我們所帶來的嚴重的危害，接下來介紹了煤礦用新型防火材料，以期能夠為我國的礦山工程實踐做出一定的指導。

煤礦火災 危害 新型 防火材料

1 前言

在我們的社會生活當中，火災是一種嚴重威脅公共生活安全，危害普通人們生命財產安全的一種災害之一，也是世界所有各國人民所共同面臨的一個相同的災難性的問題。在礦井的火災中，煤炭由于自燃從而引發的內因火災占有著非常大的比重，它已經嚴重地影響到了煤礦能夠安全生產，給礦井帶來非常巨大的經濟方面的損失，凍結或者丟失大量的煤炭資源，以至于造成人身傷亡。所以，預防好礦井的內因火災，已經受到人們的普遍關注。近年代來，國內外很多有關的礦井以及科技部門對于防止煤炭的自燃這一重大性的技術問題進行了大量的研究與實踐，很多已經收到了非常良好的實際效果。本文按照所掌握到的一些資料將會對煤礦火災的危害以及近幾年來所采用過的一些新型煤礦防火材料作一簡單的論述。

2 防火材料

(1)惰氣—氮氣防滅火氮氣。窒熄作用：在封閉的區域內部充人適量的氮氣，從而使得該空間的氧的濃度得到足夠的稀釋，從而能夠降低氧化的速率，不容易自燃，也能夠使得火源由于缺氧而窒熄。降溫作用：把處于低溫狀態的氮氣充人到采空區能夠有效降低煤體的溫度，從而延長煤體的自熱時間，達到有效的延緩煤體自燃的作用。

(2)灌漿防滅火阻化。把粘土(黃土)和水進行混合之后成為水和泥土的一種懸浮液—泥漿，沿著管路憑借自然的壓差或者是泥漿泵直接輸送到井下，然后憑借鉆孔或者專用的灌漿引管向采空區進行灌注。在泥漿進行脫水的過程當中，降低了火區的溫度。與此同時泥漿就會沉積覆蓋于煤的表面之上，充分利用泥漿的滲透作用以及粘著力能夠使得采空區的浮煤以及煤柱的龜裂部位能夠布滿泥漿，從而有效的隔絕了空氣，阻止煤的氧化，同時泥漿當中的水在蒸發的時候使得灌漿區域的水份含量得以提高，阻止了煤體的水份蒸發，這樣就直接或者間接達到了預防以及滅火的最終目的。我國有些礦區為了能夠克服泥土的來源不足的這一存在問題，尋找到了某些泥漿材料的代用產品比如四川芙蓉礦區充分利用破碎的頁巖制作成頁巖泥漿；河北開灤的趙各莊礦采用電廠的粉煤灰做成灌漿的材料；江西萍鄉礦區選擇采用選煤廠的尾礦經過破碎之后加一定量的黃土做成灌漿性的材料；充州礦區采用南屯礦的研石制成漿體從而來滅火。

(3)水泥速凝材料。英國曾經采用“特克巴凱恩”、“阿闊巴凱恩”以及“撒信”等種種材料用于煤礦充填巷幫，這些材料的主要成分都是水泥，再者外加某些固凝劑、膨潤土或者是其它的助劑所組成。采用這些材料能夠膠結、密封巷幫煤壁的裂縫，也能夠膠結采空區當中的浮煤，采用這些措施能故有效的阻止進回風流向采空區內部的滲透，能夠起到阻燃的作用。

(4)粉煤灰加速凝劑—堵漏防火，這種方法屬于是一種煤礦用新型防滅火方式，具有很強的實用性。

(5)羅克休泡沫滅火。羅克休泡沫是一種中空性充填的產品，具備良好的機械抗壓性能，能夠用在煤礦井下做密閉墻、高冒充填、封堵煤層的裂隙以及構筑防火墻等等諸多用途。高的膨脹率，膨脹的體積是原來體積的25到30倍，充填的用量比較小；泡沫的反應比較迅速，氣溫30℃的時候半分鐘就可以反應，10到15℃的時候5到8分鐘就會反應，并且在20分鐘之內會硬化，不需要防漏的支架。具有良好抗壓性能，經得起巖層的劇烈運動；不蔓延火區火焰，廣泛適用在井下用于滅火。使用專用的氣動泵把樹脂與催化劑按照1：4的比例送入到注射槍之后噴出，兩種原料進行混合之后就會迅速得發泡硬化。根據羅克休的特點，它在壓注到圍巖裂隙以后可以迅速膨脹到原體積的20到30倍。這樣的話就能夠進一步的迅速充填到細小的圍巖裂隙當中，達到無孔不入的效果，大大擴大了滲透半徑。根據取樣的實測來看，它的滲透半徑是壓注水泥漿滲透半徑的2～3倍。由于羅克休具備快速膨脹的這一性質，這樣就使得礦井在處理采空區密閉墻的瓦斯隱患以及煤層在自燃過程中的措施比較得力，效果的顯現極其迅速。羅克休材料鑒于其具有使用比較簡單，運輸比較方便，同時實用性也比較強的緣故，能夠快速安全地封閉火區，從而降低局部區域自然發火的隱患，它是礦山企業一種新型的并且具有非常廣闊推廣前景的一種防自然發火的新型材料。

3 結語

隨著科技的進步，實際工程的探索，煤礦新型防火材料在不斷的更新，實際工程中需根據煤礦特點選擇適當的防火材料，這樣能夠降低或阻止火災的發生。

[1]《注氮抑爆防滅火技術在煤礦的應用》.

[2]于子忠《影響煤礦安全發展的原因分析與對策》.

[3]鮮學福,王宏圖,姜德義,劉保縣.《我國煤礦礦井防滅火技術研究綜述》.

[4]中華人民共和國國家發展和改革委員會.JC/T984－2005聚合物水泥防水砂漿[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.

[5]鐘世云,袁華.聚合物在混凝土中的應用[M].北京:化學工業出版社,2003.